Fotovoltaïsche effect

photovoltaics.jpg
© SGI 2014

De Lichtstad

Max en Lily genieten van hun avond in een typisch Parijs café. Als de laatste zonnestralen achter de horizon zijn verdwenen, schiet de verlichting van de Eiffeltoren aan  waardoor de stad haar unieke avondkleuren krijgt.

"Wist je dat in 2013 die verlichting verboden was?" begint Max, "alle winkels en niet-residentiële gebouwen moesten uiterlijk om 1 uur ’s nachts hun binnenverlichting uitschakelen."

"Ik neem aan dat de uitstoot van koolstofdioxide lager was, maar het moet wel een beetje triest zijn geweest ... Parijs, de lichtstad ... zonder licht?" zegt Lily. "Maar nu, kijk eens naar dit prachtig uitzicht!" voegt ze eraan toe, en ze wijst naar de fonkelende Eiffeltoren en de omliggende verlichte monumenten en musea. "En ze branden allemaal op zonlicht. Zie je het fuchsia gebouw daar? De verf is eigenlijk een coating van organische zonnecellen. "

Max kijkt Lilly geërgerd aan en lacht: "Fuchsia? Is dat zelfs een kleur? En breek me de bek niet open over organische zonnecellen. Weet je wat organisch is? Weet je wel wat een zonnecel is? "

Lily zet zich rechtop in haar stoel en gaat in op zijn uitdaging. Ze begint uit te leggen dat een zonnecel een apparaat is dat zonnelicht absorbeert en omzet in elektrische energie die rechtstreeks kan worden gebruikt (door het aansteken van een lamp bijvoorbeeld) of opgeslagen worden in batterijen.

'Een organische zonnecel,' vervolgt ze, 'in de volksmond ook wel een kunsttof of plastic zonnecel genoemd, wordt gemaakt van polymeren of fullerenen, koolstofverbindingen in de vorm van een buckyball. En een plastic zonnecel heeft dan ook plastische eigenschappen: het is flexibel, goedkoop en gemakkelijk te produceren. En het kan worden hergebruikt!

"En het heeft ook een vervaldatum, net zoals de meeste kunststoffen!" zegt Max en wijst erop dat de traditionele siliciumzonnecellen langer meegaan en ook goedkoper zijn. Dan toont hij haar zijn mobiele telefoon die een geïntegreerde silicium zonnecel heeft om de batterij op te laden. Lily haalt ook haar eigen mobiele telefoon naar boven en toont de flexibele en trendy behuizing, gemaakt van een organische zonnecel. Max lacht met haar telefoon omdat zijn toestel sneller kan opladen.

"Maar het gaat niet alleen om de energie die ze ons geven, het gaat ook om de energie die we moeten verbruiken om ze te produceren" dringt Lilly aan. "Organische zonnecellen hebben minder energie nodig bij de productie en je moet hier zeker rekening mee houden als we het over efficiëntie hebben." zei Lily.

Ze begon verder te praten over een nieuw "leger" van materialen, perovskieten, genaamd naar de beroemde mineraloog Lev Perovski. Ze komen in aanmerking in de strijd voor efficiënte en duurzame zonne-energie. Het zijn verbindingen die zowel organische als anorganische delen in hun structuren hebben. Deze materialen zijn er in het algemeen in overvloed, zijn duurzaam en zeer efficiënt.

"Als we het nu toch hebben over efficiëntie hebben, wat denk je ervan om galliumarsenide te gebruiken in zonnecellen? Dat maakt ze pas efficiënt! En ze zijn zo robuust en duurzaam, " oppert Max.

"Maar ... maar die vreemd klinkende chemische verbindingen kunnen giftig zijn! Zij moeten uit deze wereld worden verbannen! " zegt Lily bijna kokend van woede.

"Inderdaad," zegt Max geamuseerd "die zonnecellen worden gebruikt in de ruimte! Waar denk je dat satellieten hun energie vandaan halen? Ze zijn niet aangesloten op onze aardse elektriciteitsnetten" plaagt hij.

Als Lilly beseft dat hij haar in de maling aan het nemen is, kalmeert ze en glimlacht. Ze gaat achterover leunen in haar stoel en kijkt om zich heen naar de openbare gebouwen. Zij zijn allemaal in verschillende kleuren geschilderd, ook de Eiffeltoren, en verzamelen zo genoeg zonne-energie om de hele stad te verlichten en dit zonder enige CO2-uitstoot.

Max raadt haar gedachten en probeert haar weerom te plagen. "Weet je, voor een maximale efficiëntie hadden ze beter alle gebouwen in het zwart geschilderd, want zwart absorbeert zonnestralen het best," zegt hij zachtmoedig.

"Ik wil een duurzame en tegelijk ook een kleurrijke toekomst", zegt ze glunderend.